核素碘-131治疗是利用放射性核素，对甲状腺的一些疾病，包括弥漫性甲状腺肿伴甲状腺功能亢进症，某些甲状腺癌进行治疗。因为碘主要是在甲状腺内聚集，聚集的目标比较明确，碘在甲状腺上皮细胞聚集以后，经过碘化酪氨酸形成单碘酪氨酸、双碘酪氨酸、三碘酪氨酸和四碘酪氨酸。

也就是甲状腺激素，放射性的碘进入机体以后，被甲状腺组织所摄取。由于放射性的碘具有射线，β射线的射程是2mm，由于射程短对甲状腺周围的组织并没有伤害，所以属于靶向性治疗、精准性治疗。

在治疗甲亢以及甲状腺癌时，主要是对甲状腺内的细胞进行一些杀伤，使得甲亢痊愈，甲状腺的肿瘤得到治疗。由于对周围组织损伤小所以手术的优越性以及核素碘-131的优越性各有不一。

甲状腺手术治疗没有核素照射，而核素治疗甲状腺疾病时不会留下手术切迹，所以各有利弊，患者到底需要哪一种手术治疗方式，由医生根据临床症状、体征，重新评估以后再进行建设性的意见。